《钻井液基本参数测定实验》实验指导书（模板）.pdf

钻井液基本参数测定实验 一、实验目的 1.钻井液的漏斗粘度测量； 2.钻井液的流变性能分析； 3.钻井液的滤失量、泥饼厚度的测定； 4.钻井液静切力的测定； 5.钻井液中固相含量的测定。 二、实验内容 1.钻井液的漏斗粘度测量 在现场，钻井液的粘度习惯上常用马氏漏斗粘度计来测量。它是测量钻井液流动时的时 间变率。所得结果为表观粘度。通常以“S”为单位。 1.测量仪器 （1）马氏漏斗粘度计，如图 5-1 所示； （2 ）秒表； （3 ）搅拌器； （4 ）钻井液杯。 2. 测量步骤 （1 ）一手持漏斗，并用手指堵住管口，将充分搅拌的钻井液过筛网注入漏斗 700cm3 （用量杯两端各量一次）。 （2 ）将量杯 500cm3 的一端朝上，置于漏斗管口下，另一手持秒表，准备测量。 （3 ）放开堵住管口的手指，同时开动秒表，记下流满 500cm3 量杯时所有的时间，即为 钻井液的粘度。 3. 注意事项 （1）使用前要用清水标定，方法同上,用清水标定时，“水值”为 15±0.5s 方可使用。 （2 ）手持漏斗测粘度时，要保持漏斗中心线垂直。 （3 ）保护好漏斗管，不可用铁丝等硬物去通。 图5-1 ZNN 型漏斗粘度计 注：1-漏斗；2-量杯；3-筛 2.钻井液的流变性能分析 通常使用六速旋转粘度计 （如图 5-2 所示）来分析钻井液的流变性能。它有两个同轴直 立圆筒（内筒和外筒），当外筒旋转时，由于液体的粘滞性，把运动传给内筒。如果设半径 为r2 的外筒以恒定角速度 ω 旋转，半径为r1 的内筒旋转一定的角度后不再转动。位于两圆 筒之间液体则呈同心圆筒层的形式旋转。紧贴外筒的液层，具有和外筒相等的角速度 ω ；紧 贴内筒的液层的角速度为零。公式推导请参阅有关书籍。 图5-2 流速旋转粘度计 注：1-总开关；2-托盘；3-开关；4-指示灯；5-外筒；6-外筒刻线；7-刻度指示；8-弹簧罩； 9-变速杆；10-挡位牌；11-变速箱；12-传动杆；13-电机；14-保险丝；15-电源插座 1. 测量仪器 （1）电动六速旋转粘度计采用双速同步电机,仪器有六个转速,每个转速相应的速梯如下 表。 表 5-1 粘度计转数与速梯关系 转速 600 300 200 100 6 3 r/min 速梯 1022 511 340 170 10 5 S-1 测量范围: 粘度： 对牛顿流体：0～300mPas 对非牛顿流体：0～150mPas 剪切应力：0～153.3Pa （2 ）变速部分:由变速箱、变速杆及变速电路组成，按动低速键钮，如图（B ）所示浅 绿灯亮，变速杆的三个位置如图 （C ）所示，从上而下分别表示 100、3、300r/min，扭动高 速键钮，兰灯亮，变速杆的三个位置从上到下分别表示 200 、6、600r ／min 。变速杆可以连 续换挡，不须停机。 （3 ）测量部分：由扭力弹簧，刻度盘，内筒，外筒组成，内筒与轴为锥度配合，外筒 是卡口连接。 （4 ）支架，箱体部分。包括底座，支掌轴托盘等。 2. 测量步骤 （1）接通电源以 300r/min 和 600r/min 试运转,外筒不得有偏摆,掌握好六个挡的操作方 法。 （2 ）检查指针是否正对刻度盘 0 位,如果不对,则须调 0 位。 （3 ）将刚搅拌过的钻井液（约 350ml ）倒入样品杯，立即置于托盘上，上升托盘使液 面至外筒刻度线处，固定好托盘，注意样品杯底与外筒底之间的距离不应小于 1.3cm。 （4 ）从高速到低速进行测量，待刻度盘平稳后，记下各转速下的刻度盘读数。 （5 ）静切力测量 先将流体用 600r/min 搅拌 1min